分割器的角度可以分为出力轴旋转角度和入力轴的旋转角度,对于出力轴来说,出力轴在入力轴的作用下,由A工位到B工位的旋转角度,我们称之为出力轴的位移角度,例如,对于4工位的分割器来说,出力轴在旋转一周的情况下,分割器的出力轴会位移4次达到一周的360度的情况,每一个位移角度是90度,同理,2工位的位移角度为180度,出力轴在旋转位移两次的情况下,达到一周。
出力轴的旋转位移角度下,就是我们所说的入力轴旋转的驱动角度,因为分割器是入力轴与驱动源连接的情况下,通过入力轴旋转带动出力轴作间歇的运动,出力轴位移旋转的过程,就是入力轴转动的驱动角,入力轴的运动是连续旋转的,而在出力轴停止的阶段,入力轴的旋转角度,我们称之为静止角,根据驱动角度越大,分割器运行越稳定的原理,入力轴每旋转一周,即是驱动角与静止角的和。在驱动角度是270度的情况下,那么,静止角即是90度。
分割器的驱动角与静止角的选择与自动化系统对于间歇式运动的要求是分不开的,在高速运转的情况下,驱动角会相对小一些,在重负载慢速的情况下,会选择较大的驱动角。而对于非间歇式的分割器,采用伺服或步进驱动,实现任意点停止的情况,则不存在驱动角及静止角,这样,凸轮分割器就相当于一个减速机了。
分度器,也有角度分割器的叫法,主要是针对分割器的出力轴而言,一般情况下,分度器的出力轴带动圆盘机旋转做圆周运动,一个中心点,在360度旋转周期中,出于机械加工及生产的需求,需要在一定的角度下作间歇式的停动,而每次停动的角度,就是我们所说的分度角,比如,动停两次,就是两工位分割器,那么分度角就是180度,动停8次,就是8工位分割器,那么分度角就是45度。所以分度的概念应该主要是针对凸轮分割器,也就是分度器的出力轴而言的。
旋转型的机械运动是用角度制表示的,在实现旋转间歇的动停距离,则使用“度,分,秒”来表示,分度的原理也来源于此,分度器也有分度盘的说法,我们知道,分度盘主要应用于CNC等机床中,原理上,分度盘与分度器的原理是一样的,只是对于分割器而言,在固定角度分度的情况下,分度的角度是不能更改的,而如果驱动角是360度的情况下,能够实现任意角度的旋转。在CNC机床所使用的分度功能,大多数是任意角度旋转,使用的是伺服电机的任意角度动停的功能。
首先要对分割器的入力轴进行速度的确认,我们知道,输出轴是在入力轴的驱动下旋转的,如果入力轴的输入速度不平均,那么它所输入的速度也不平均,就会造成输出速度的不平均,上一章节中,我们所提到的入力轴的驱动是由电机来完成的,电流的稳定性对于输入是一个影响因素,同样,如果电机运转的速度过慢也会导致分割器输出轴输出速度的不平均。
其次是在此种状况发生后,还要确认下输出轴上的连接件安装是否稳定,在实际的操作中会经常出现这样的现象,整个系统运行中,各个构件都已安装到位,但还是出现机体误差偏移的情况,应该对所有的安装及紧固件进行重新的排查及紧固。
另外,分割器的旋转速度过高或负载过大,也会造成分割器输出速度的不平均,在速度和负荷超出分割器本身的设计范围情况下,会造成机械配合的异常,解决的方法是需要降低速度或减轻负载。如果已对运转速度与负载进行了调整还是不能达到要求,那么,必须要选择更大型号的产品,补充一点的是,分割器在使用之初对于选型的环节必须重视。除此之外,对于分割器输出不平均情况,也需要对分割器的安装平面等因素进行检查和确认。
自动化机械的应用大多是在正常的工作环境下完成的,也有一些行业的工作环境比较特殊,比如高低温或酸性等易腐蚀的环境等,这种情况下,怎样调整凸轮分割器能够适应自动化生产的需求呢?如图就是一台在高温腐蚀环境下工作的分割器,从外观看,产品所经历的条件是比较恶劣的。
分割器在适宜的温度下工作,一般的标准界定在0至40摄氏度间,我们所说的温度对于分割器的影响,不考虑凸轮分割器在高低温环境中自身的热胀冷缩对于自身及整个系统所产生的影响,因为对于这个因素,要在分割器选型之初,作为特殊条件选型的一个要素。这里所讨论的是由于温度的变化,对于分割器所使用润滑油的影响。分割器内部构件配合运动,会加入一定量的润滑油,一方面起润滑的辅助作用,同时,有利于构件因为摩擦所产生热量的散发。综合起来一句话,标准温度范围之外的工作环境,需要对分割器的用油进行调整。
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